9 ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ НАПІВПРОВІДНИКОВОЇ МІКРОЕЛЕКТРОНІКИ

 

9.1 Загальні відомості

 

В основу технології виготовлення виробів мікроелектроніки покладений інтегрально-груповий принцип, що передбачає одночасне формування великого числа елементів в неподіленому стані на загальній пластині (підкладці). При цьому кожний елемент утворюється як інтегральний результат оброблення окремих ділянок початкового матеріалу і додання їм властивостей відповідно до функціонального призначення елементу.

Головне завдання технології мікроелектроніки – створення ІМС з мінімальними розмірами структурних елементів, високим ступенем їх інтеграції, стабільністю властивостей і характеристик і високою надійністю. Технологія мікроелектроніки базується на багатьох технологічних прийомах, що раніше використовувались в напівпровідниковому виробництві і при виготовленні плівкових покриттів, що одержали подальший розвиток.

Як наголошувалося в розділі 1, в технології мікроелектроніки визначилися два головні напрями:

  •  напівпровідниковий, об'єднуючий процеси формування напівпровідникових структур;
  •  плівковий, об'єднуючий процеси формування плівкових структур.

    Основу технології мікроелектроніки складають процеси обох напрямів; до окремої групи входять процеси формування закінченої конструкції ІМС. Для виготовлення ІМС певного конструктивно-технологічного типу використовують відповідну кількість різних процесів, виконуваних в певній послідовності.

    Технологічним процесом мікроелектроніки називають процес виготовлення виробів з матеріалів, що складається з ряду послідовних технологічних і контрольних операцій.    

    Технологічна операція – закінчена частина технологічного процесу, виконувана на одному робочому місці і на одному устаткуванні. Складовими частинами технологічної операції є технологічні переходи й прийоми. В процесі виконання кожної технологічної операції відбувається поетапне формування структури ІМС. Важливим аспектом вдосконалення технології мікроелектроніки є інтеграція операцій на одному робочому місці.

    Формування структури ІМС можна здійснити різними технологічними методами, які характеризуються певною сукупністю злагоджених технологічних операцій. Тому для виготовлення одного і того ж конструктивного типу ІМС можна використовувати різні технологічні процеси. Проте з метою уніфікації технології і конструкції ІМС, а також для оптимізації «базового» (основного) структурного елементу ІМС найефективнішими є типові технологічні процеси, що забезпечують тільки певне конструктивне виконання ІМС. Такі процеси розробляються на основі різних технологічних операцій і методів.

    Технологічну основу мікроелектроніки складають процеси, призначені для формування напівпровідникових і плівкових структур. З урахуванням класифікації, наведеної в розділі 1, до них відносяться процеси:

  •  нанесення шарів з різних матеріалів (напівпровідників, діелектриків, провідників) на поверхню напівпровідникових пластин і діелектричних підкладок (епітаксія, нарощування, напилення);
  •  перерозподіли атомів в об'ємі твердої фази для легування напів- провідників з метою створення локальних областей з різним типом електропровідності (дифузія, іонне легування);
  •  перерозподіли атомів і видалення речовини (літографія) для локального оброблення.

    Необхідно відзначити, що ці процеси є сумісними; їх проведення засновано на групових методах оброблення.